بررسی تغییرات زمانی- مکانی TEC در ایران با استفاده از مشاهدات GPS

طی سالیان گذشته، استفاده از GPS به عنوان یک ابزار منحصربه‌فرد، در مطالعۀ چگونگی گذر امواج الکترومغناطیس ازلایه‌های مختلف اتمسفر به‌خصوص یونسفر مطرح بوده‌است. در حال حاضر یونسفر عمده‌ترین منبع خطا در موقعیت‌یابی با GPS محسوب-گردیده و میزان تاًثیر آن روی انتشار موج بستگی به مقدار TEC و فرکانس سیگنال دارد. در این مقاله تغییرات زمانی-مکانی TEC در ایران با استفاده از مشاهدات حدود 40 ایستگاه IPGN مورد مطالعه قرار می‌گیرد. مدلسازی منطقه‌ای یونسفر، برآورد مقادیر TEC و محاسبۀ DCB گیرنده‌ها با استفاده ازتوابع هارمونیک‌کروی تا درجه و مرتبۀ 6 صورت گرفته و برای حذف اثرات هندسی همچون بایاس‌های ساعت ماهواره و گیرنده، تروپوسفر و ... از اختلاف مشاهدات کد هموارشدۀ فرکانس اول و دوم استفاده شده است. کشف مشاهدات اشتباه و جهش‌های فازی و در نهایت هموارسازی مشاهدات کد با استفاده از مشاهدات فاز موج‌حامل در مراحل پیش‌پردازش انجام‌می‌شوند. در این مقاله مراحل محاسباتی و ترسیمی به ترتیب با نرم‌افزارهای برنیز و متلب انجام‌شده‌اند. پردازشهای انجام شده مربوط به 10 روز از سال 2012 و 3 روز از سال 2013 مطابق با اول هر ماه از تقویم خورشیدی بوده که روزهای اول هر فصل را شامل شده و مطابق با نزدیکترین دورۀ بیشینه شدن اثر لکه‌های خورشیدی در افزایش مقادیر TEC هستند. نتایج محاسبات در بررسی تغییرات زمانی در نقاط مختلف ایران نشان‌ می‌دهند که بیشترین و کمترین اثر یونسفر به‌ترتیب در فصل بهار و زمستان و بیشینه مقدار TEC در طول شبانه روز مربوط به حدود ساعت 14 به وقت محلی است. همچنین در مطالعۀ تغییرات مکانی یونسفر، تغییرات زیاد مقدار TEC با تغییر عرض‌جغرافیائی به خوبی مشهود است. به عبارت دیگر بیشترین و کمترین مقدار TEC در ایران به‌ترتیب مربوط به پائین‌ترین و بالاترین عرض جغرافیائی هستند. همچنین در این تحقیق مقدار TEC حدود 100TECU در فصل بهار 2012 مشاهده شد که می‌تواند باعث حداکثر خطای به میزان 75 متر روی طول ماهواره-گیرنده برای ماهوارۀ نزدیک به افق و فرکانس دوم گردد.